Bài giảng truyền động các đăng

CHƯƠNG 5: TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG. I. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU (tự đọc). II. ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG. O O E F D L K F E D O C M' N N1 M M1 1 2 L M1 K M α α φ 1 φ 2 φ 1 φ 2 α 90 0 90 0 1. Cơ cấu các đăng đơn. CHƯƠNG 5: TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG. I. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU (tự đọc). II. ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG. 1. Cơ cấu các đăng đơn.  1 1   2  Cơ cấu các đăng đơn.  cos. 21 tgtg  1  2  Mối quan hệ giữa và : Để biết được vận tốc góc của trục 2 thay đổi thế nào so với trục 1, ta đạo hàm biểu thức (1): 2  2 2 2 1 2 1 cos .cos cos      dd  (1) (2) II. ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG. 1. Cơ cấu các đăng đơn. Chia hai vế (2) cho dt ta được: 2 2 2 1 2 1 cos. .cos cos.      dt d dt d  2 2 2 1 2 1 cos .cos cos       1 2 2 2 1 2 cos.cos cos      => =>    2 1 2 2 2 2 cos cos cos   tg Từ (1) ta suy ra: (3) (4) 1 22 1 2 1 2 cos.cossin cos       Từ (1) và (4) ta suy ra: (5) 1 22 1 2 1 2 cos.coscos1 cos       => 1. Cơ cấu các đăng đơn. const 1 2   Vì => Như vậy cơ cấu các đăng đơn này không đảm bảo được sự đồng tốc giữa trục 1 và trục 2, nên được gọi là cơ cấu các đăng đơn khác tốc. Nhận xét: 1 2   Đạt cực đại khi = 0 0 , 180 0 , 360 0 ,… và: 1    cos 1 max 1 2          1 2   Đạt cực tiểu khi = 90 0 , 270 0 ,… và: 1     cos min 1 2          II. ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG. 1 22 1 2 cos.sin1 cos       => const  1 22 cos.sin1 cos   2. Cơ cấu các đăng kép. K1 K2 2 3  2       Cơ cấu các đăng kép. 131 cos.    tgtg  223 cos). 2 () 2 (       tgtg  Khớp các đăng K 1  Khớp các đăng K 2 232 cos.    tgtg  => (6) (7) Từ (6) và (7) ta suy ra: 2 1 21 cos cos    tgtg  II. ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG. (8) 2. Cơ cấu các đăng kép.  Nếu α 1 = α 2 thì  1 = 2 , tức là  1 = 2 . Trường hợp này được gọi là cơ cấu các đăng kép đồng tốc.  Nếu α 1 ≠ α 2 thì  1 ≠  2 , tức là  1 ≠  2 . Trường hợp này được gọi là cơ cấu các đăng kép khác tốc. Nhận xét: Hiện nay ở trên xe có 2 cách bố trí cơ cấu các đăng kép đảm bảo điều kiện đồng tốc α 1 = α 2 1 2 K1 K2 1' 2' K1 K2 1 2 3 1 2 3 II. ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG. 3. Khớp các đăng kép đồng tốc. 1 2   1 2 AB Để có được khớp các đăng kép đồng tốc người ta đã rút ngắn trục 2 thành đoạn AB và tổng hợp hai nạng các đăng của trục 3 thành một nạng các đăng kép. Ngoài ra phải thêm một cơ cấu chỉnh tâm để bảo đảm điều kiện  1 =  2 . Khớp các đăng kép đồng tốc. II. ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG. a. Động học khớp các đăng đồng tốc loại bi. 1 R P A O 2 S a x b 1 2 1 2 1 2 Q P1 1 5 y C Sơ đồ động học khớp các đăng loại bi. Từ Q hạ tiếp các đường vuông góc QR và QS xuống các trục 1 và 5 Từ P 1 hạ đường vuông góc P 1 Q xuống mặt phẳng APC. ΔP 1 QR => P 1 Q = P 1 Rsin 1 . Δ P 1 QS => P 1 Q = P 1 Ssin 2 . Δ AP 1 R => P 1 R = xsin 1 . Δ CP 1 S => P 1 S = ysin 2 . => P 1 Q = x sin 1 sin 1 . P 1 Q = y sin 2 sin 2 . 2 1 12 sin. sin. sinsin    y x  => II. ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG. (9) 1 R P A O 2 S a x b 1 2 1 2 1 2 Q P1 1 5 y C Sơ đồ động học khớp các đăng loại bi. Đặt OP 1 = z, OA = a, OC = b II. ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG. a. Động học khớp các đăng đồng tốc loại bi. Aùp dụng định lý côsin cho các tam giác AOP 1 và COP 1 ta có: z 2 = x 2 + a 2 -2ax cos 1 . z 2 = y 2 + b 2 -2by cos 2 . 11 222 cos.sin  aazx  22 222 cos.sin  bbzy  Giải hai phương trình bậc hai trên để tìm x và y II. ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG. a. Động học khớp các đăng đồng tốc loại bi. 222 222 111 222 12 sin)cos.sin.( sin).cos.sin.( sinsin    bbz aaz    (10) Thay giá trị x và y vào pt (9) ta được: Nếu  1 =  2 và a= b thì sin 1 = sin 2   1 =  2 tức là  1 =  2 , như vậy điều kiện đồng tốc giữa trục 1 và trục 5 được thực hiện. [...]... KẾ TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG 2 Tính tốn kiểm tra trục các đăng Kiểm tra góc xoắn  của trục các đăng: 180 M e max ih1 i p1 l   G.J X cos  Trong đó: JX – Mơ men qn tính của tiết diện khi xoắn G – Mơ đuyn đàn hồi khi xoắn G = 8,5.104 MN/m2 Jx  Góc  cho phép:  (D4  d 4 ) 32 [  ]=3090/m V TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG 2 Tính tốn kiểm tra trục các đăng Khi xe chuyển động, do cầu xe dao động, ... là khớp các đăng khác tốc thì trục 2 sẽ chịu mơmen xoắn lớn hơn trường hợp K là khớp các đăng đồng tốc  Chúng ta tính tốn trục bị động 2 ứng với trường hợp K là khớp các đăng khác tốc V TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG 2 Tính tốn kiểm tra trục các đăng Khi làm việc trục 2 sẽ chịu xoắn, uốn, kéo (hoặc nén) M 2 max  M e max ih1 i p1 M1  cos  cos  Ứng suất xoắn cực đại của trục các đăng là:... tốn kiểm tra trục các đăng Nếu coi cơng suất mất mát ở khớp các đăng K là khơng đáng kể thì cơng suất của trục 1 là N1 sẽ bằng cơng suất của trục 2 là N2 N1 = N 2  1   K    M1.1 = M2.2  Nếu K là khớp các đăng đồng tốc thì 1 = 2  M1 = M2  Nếu K là khớp các đăng khác tốc thì 1  2  M1  M2   2 V TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG 2 Tính tốn kiểm tra trục các đăng => M 2  M1... sát động học II ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG b Khớp các đăng đồng tốc loại bi Rzeppa Hai trục A và B cắt nhau tạo O, góc AOB > 900 Từ Q vẽ các đường thẳng QR  OC; QS  OD, sau đó nối PR, PS PRQ và PSQ chính là góc quay của A và B Như vậy, khớp các đăng này đã thỏa mãn điều kiện đồng tốc a = b và 1 = 2 P C A P  R C A 0 0 Q D B S D  B Sơ đồ khảo sát động học III ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG... do trong các điểm tựa D 12.10 2 l 4 2 Ngàm ở các điểm tựa D 27,5.10 2 l 4 Trục rỗng  D và  d 12.10 4 27,5.10 4 D2  d 2 l2 D2  d 2 l2 V TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG 1 Xác định kích thước trục theo số vòng quay nguy hiểm nt  Trước hết phải xác định số vòng quay cực đại nmax của trục các đăng nmax ne max Trong đó:  i h i p nemax – Số vòng quay cực của động cơ [v/ph] ih – Tỉ số truyền số...II ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG b Khớp các đăng đồng tốc loại bi Rzeppa 1 Lò xo 2 Chốt 3 Chỏm cầu 4 Chụp 6 Bi 7 Ống lòng 8 Mũi khía 9 Trục II ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG b Khớp các đăng đồng tốc loại bi Rzeppa Hai trục A và B cắt nhau tạo O, góc AOB > 900 PC và PD là hai rãnh của hai nạng A... A 0 0 Q D B S D  B Sơ đồ khảo sát động học III ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG Xét trường hợp trục 1 và 2 nối bởi khớp các đăng đơn khác tốc K 1   K J1  J2   2 Sơ đồ truyền động để khảo sát động lực của cơ cấu các đăng (Xem Sách) IV SỐ VỊNG QUAY NGUY HIỂM CỦA TRỤC CÁC ĐĂNG  Trọng tâm bị lệch đi một đoạn là e so với đường tâm của trục  Khi trục quay sẽ xuất hiện lực ly tâm tác dụng lên... đường kính của thanh lăn hay của kim [cm] nn - số vòng quay của động cơ ứng với giá trị Memax V TÍNH TỐN THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG 4 Tính tốn nạng các đăng Dưới tác dụng của lực P, tại tiết diện A-A sẽ xuất hiện ứng suất uốn và xoắn: b a h e B A R A P a Ứng suất uốn u  B P.e  [ u ]  50  80 MN / m 2 Wu Sơ đồ lực tác dụng lên nạng các đăng Trong đó: Wu- mơmen chống uốn của tiết diện tại A-A Tiết... chọn kích thước của trục các đăng, cần tính đến hệ số dự trữ theo số vòng quay nguy hiểm nt  1,2  2 n max IV SỐ VỊNG QUAY NGUY HIỂM CỦA TRỤC CÁC ĐĂNG Ví dụ: Tìm nt của trục tròn đặc có đường kính D đặt tự do trong các gối đỡ: Đối với trục các đăng có đường kính D D 4 J 64 2 G  D l. m  4 g g Trọng lượng riêng của thép   0.78.10 6 N / m 3 E= 2,1.105 MN/m2 C= 384/5 Thay các giá trị trên vào (11)... cầu xe dao động, nên khoảng cách l giữa hai tâm của hai khớp các đăng sẽ thay đổi do sự trượt trong rãnh then hoa Lúc này trục các đăng sẽ chịu lực chiều trục Q: Q 4M e max ih1 i p1 Dt  d t Trong đó:  Dt và dt – đường kính ngồi và trong của then hoa  - Hệ số ma sát ở các then hoa Khi bơi trơn tốt:  = 0.040.06 Khi bơi trơn kém:  = 0.11  0.12 Rãnh then hoa ở trục các đăng được kiểm tra theo cắt . Cơ cấu các đăng đơn. CHƯƠNG 5: TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG. I. CÔNG DỤNG, PHÂN LOẠI VÀ YÊU CẦU (tự đọc). II. ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG. 1. Cơ cấu các đăng đơn.  1 1   2  Cơ cấu các đăng đơn.  cos. 21 tgtg.  2 . Khớp các đăng kép đồng tốc. II. ĐỘNG HỌC CỦA CƠ CẤU CÁC ĐĂNG. a. Động học khớp các đăng đồng tốc loại bi. 1 R P A O 2 S a x b 1 2 1 2 1 2 Q P1 1 5 y C Sơ đồ động học khớp các đăng loại. là khớp các đăng đồng tốc thì  1 =  2  M 1 = M 2  Nếu K là khớp các đăng khác tốc thì  1   2  M 1  M 2 V. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRUYỀN ĐỘNG CÁC ĐĂNG. 2. Tính toán kiểm tra trục các đăng. )( 1 2 1 2 1 12     M MM